【摘 要】
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桥梁结构的力学分析是桥梁设计与建设中的重要问题之一。现有的桥梁有限元软件大多使用梁单元或杆单元进行模拟分析。梁和杆单元模型无法准确模拟实体构件的扭转和弯曲,不能
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桥梁结构的力学分析是桥梁设计与建设中的重要问题之一。现有的桥梁有限元软件大多使用梁单元或杆单元进行模拟分析。梁和杆单元模型无法准确模拟实体构件的扭转和弯曲,不能全面分析截面各处的应力和应变,对于混凝土结构中的钢筋和预应力筋模拟也存在着困难。使用ANSYS或ABAQUS等通用有限元软件对桥梁进行实体建模和分析时,由于缺乏专业性,在使用过程中存在操作上的不便和繁琐。针对混凝土中预应力筋和预应力的处理方法开展研究,对比了非节点连接有限元理论和ABAQUS软件中的Embedded region方法的基本原理及计算性能。对两种方法处理加筋构件的优缺点进行了较为全面的评述,揭示了非节点连接方法比Embedded region方法更具有普遍适应能力。为快速建立变截面箱梁的含筋实体有限元模型,基于Python语言和ABAQUS软件的二次开发功能,研究了利用插件功能在ABAQUS中实现参数化有限元建模的原理和步骤,开发了箱型桥梁的参数化建模插件和模型输出插件。箱梁桥参数化建模插件解决了手工操作的繁琐、易错问题,有效地提高了箱梁实体有限元模型的建模速度。利用箱梁参数化建模插件对某变截面箱梁桥进行了有限元实体建模和分析,在准确模拟预应力筋的基础上,详细分析了桥梁挠度、各处应力和横截面变形状态,实证了箱梁桥实体有限元分析的效果和精度,对箱梁桥的精细有限元分析方法进行了有益的探索。
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